Comment calculer les débits de vapeur de la chaudière

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Les chaudières à vapeur modernes génèrent de l'énergie facilement utilisée pour de nombreuses applications de chauffage, de traitement et de production d'énergie mécanique et électrique. Ils peuvent tirer leur énergie entrante de nombreux types de combustibles: électricité, cogénération, rayonnement solaire, énergie nucléaire et chaleur perdue provenant d’autres processus. Le fait de pouvoir calculer les flux de vapeur de la chaudière à partir de n’importe quel paramètre entourant une chaudière, notamment la puissance de la chaudière, les kilowatts, les débits de combustible, le débit d’eau d’alimentation, le débit d’air de combustion ou l’utilisation de la vapeur fournit une image complète des performances de la chaudière.

Cette chaudière industrielle sert de nombreux utilisateurs avec de la vapeur saturée et sous pression.Les usines de traitement modernes utilisent la vapeur pour le chauffage et la cuisson.

Utilisez la puissance de la chaudière pour calculer le débit de vapeur. La puissance de la chaudière n’est pas liée à la puissance mécanique. Il s'agit d'une estimation de l'industrie de la chaudière qui détermine la quantité de vapeur saturée qu'une chaudière générera en commençant par de l'eau à 212 degrés Fahrenheit et un manomètre de 0 livre par pouce carré (psig - signifiant pression atmosphérique) et se terminant par de la vapeur à 212 F et 0 psig. Par exemple, si une chaudière a une puissance nominale de 50 ch, elle produira 50 ch. X 34,5 livres par heure (lb / h) = 1 725 lb / h de vapeur dans ces conditions.

Les centrales électriques modernes ont d'énormes chaudières pour alimenter les générateurs à turbine.

Utilisez le taux d'entrée de chaleur en BTU / h (unités thermiques britanniques / heure) pour calculer le débit de vapeur de la chaudière. Il faut 970,28 btu / h pour produire une livre de vapeur dans les conditions ci-dessus. Si 50 millions de BTU / heure sont appliqués à la chaudière, divisez par 970,28 BTU / lb pour obtenir un débit de vapeur de 51 531 lb / h. C'est une chaudière industrielle moyenne.

Étape 3

Calculez le débit de vapeur de la chaudière avec une utilisation connue en kilowattheures (kWh) dans une chaudière chauffée électriquement. Si 1 kWh peut produire 3 517 livres de vapeur dans les conditions ci-dessus nul-psig et 212 degrés F, 1 000 kWh produiront 3 517 lb / h de vapeur.

Étape 4

Calculez le débit de vapeur d'une chaudière en brûlant 20 gallons / heure de mazout n ° 6, en supposant un rendement de combustion normal de 85%. Le taux de conversion accepté en btu / gallon pour le mazout n ° 6 est de 150 000 btu / gal. Une chaudière brûlant 20 gallons par heure produirait (150 000 btu / gal x 20 gal / h) / 970,28 btu / lb x 0,85 (efficacité) pour un total de 2 628,1 lb / h de vapeur.

Étape 5

Calculez la masse d'air de combustion nécessaire pour brûler les 20 gallons de mazout n ° 6 ci-dessus. Le rapport stœchiométrique air-essence étant de 14,4 livres d'air par livre de carburant, le brûleur de la chaudière aurait besoin de 20 gallons x 7,95 livres / gallon pour le mazout n ° 6 ou de 2 289 livres d'air pour brûler l'huile. Cela donnerait à son tour un débit total de 2 628,1 lb / h de vapeur. Par conséquent, connaissant la quantité de débit d'air de combustion pendant une heure pour une chaudière donnée, vous pouvez calculer en arrière pour calculer le débit de vapeur. Cela signifie qu'une chaudière produira environ 2 628,1 lb / h d'air consommé consommé, soit environ 1,15 livre de vapeur pour chaque livre d'air.

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